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關鍵詞:EDA技術;教學探索;實踐教學
【中圖分類號】G642.3 文獻標識碼:A
EDA(ElectronicDesignAutomation)即電子設計自動化,是在計算機的輔助下完成電子產品設計的一種先進的硬件設計技術,是立足于計算機工作平臺開發出來的一整套先進的設計電子系統的軟件工具,其融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果來進行電子產品的自動設計。利用EDA工具,大量工作可以通過計算機完成。
獨立學院主要是培養應用型人才,要把教法研究的重點放在理論性普通高校本科教育與專科層次的高等職業教育的銜接點上,要求學生在具備一定理論的基礎上還要具備較好的動手實踐能力。相對一本二本院校而言,三本學生的基礎薄弱,學習的主動性也相對欠缺。EDA技術及其應用是現代電子技術發展的新成果,也是電子類專業的重要專業主干課程。該課程也是實踐性很強的課程,電子類專業學生掌握EDA設計能力無論是對促進學生就業還是對將來深造都有重要意義。因此在獨立學院開展EDA技術課程教法探索,提高學生學習效果尤為重要。
1EDA教法現狀
大部分三本學生在學習EDA技術過程中都存在重理論,輕實踐;重概念,輕應用;重考試,輕能力的現狀。且EDA技術課程的教學方式主要是以課堂講授為主,理論課以課本為主進行講解,講授的主要內容為EDA語法與代碼結構,對于設計、分析、應用能力等方面的動手能力和創新精神能力的培養則不夠重視或缺乏。且理論教學的內容和知識相對老套和落伍。實驗教學主要以驗證實驗為主。一般是參照實驗書或書本上的內容進行驗證,對實驗內容和項目的擴展不夠,大部分同學依照參考書完成各個操作后就完成實驗。學生在實驗過程中缺乏自主性,創新性和積極性,某些自我約束力較差的同學甚至直接拷貝別人的代碼完成實驗應付了事。EDA技術的發展,推動和激勵著EDA課程教學內容和方法的不斷改革和優化。由于目前電子類專業課程門類已大大增加,相關的應用EDA技術的課程也非常的多,但大部分課程的學時都不多,所以在有限的理論教學和實踐教學中如何更好地培養學生的實踐能力和創新能力,是一個值得深入探討的問題[1]。
2EDA教法探索
由于課程總學時有限,因此只通過老師的課堂教學就讓學生完全掌握EDA設計能力難度是很大的。如果能在學習的初期就培養學生的興趣、增強學生的學習動力和主動性,那么后面的學習就相對輕松一些。教師通過啟發式的教學方式培養學生對EDA的學習熱情與興趣,在教學過程中加強與學生的互動,結合生活實際應用和學生的專業,增加對學生感興趣和較熟悉又應用前景的內容的講述。
EDA技術教改的主要思路為采用以學生自愿組隊分組完成EDA項目設計考核代替傳統考試的方式進行考核。以理論教學為基礎,以實驗實踐教學作為載體,以模擬企業項目設計作為延伸,設計了EDA技術的教法探索,并通過學生自己的課程總結和老師總結給以及教師對學生今后發展建議促進學生就業和將來深造。主要的教法思路如下:
(1)理論教學的改革措施。理論教學仍以課堂講授方式為主,教學計劃學時與原來相同,在教學中根據學生的設計問題進行適當的調整和側重。在講課的過程,盡量要求同學認真聽講。理論課包括語言、軟件工具、芯片應用等介紹。在學生具備了基本的EDA設計知識能力后,教學進入到項目實施階段。
(2)實驗實踐教學的改革措施。實驗作為理論知識學習的應用性環節,不但是對理論教學的一個總結性應用,而且是一個延伸和擴展。實踐教學分別以課堂實踐教學、成品教學、模擬企業教學進行展開。課堂實踐教學是結合目前我校學生的學習現狀,實驗因材施教。對實踐動手能力強的同學,在完成基本實驗內容的基礎上,實現功能的擴展與完善。成品教學是鼓勵學生利用實驗平成其他的具有實際應用的設計內容,培養他們的應用能力、創新精神與創新能力。模擬企業教學是以一個項目為教學背景,盡可能地讓所有同學都參與進來,對不同層次的學生設定和安排不同難度的任務,盡量根據他們的特長和興趣進行分組和安排,在檢查同學實驗結果的時候,除了要看到正確的結果演示,還必須能正確回答所涉及的問題才能算完成實驗。同時根據學生的課程總結和學習收獲來對他們今后發展指出方向和給我建議來達到實驗教學的目的[2]。
3教法探索展望
通過一個完整過程的學習,學生具備了較好的EDA設計能力,大部分學生能夠順利完成項目的設計。對于一般綜合性的設計題目,都能正確地寫出代碼并完成功能設計的分析。學生學習EDA技術的最終目的是提高實踐動手能力、培養創新能力,在工作崗位上能展現自己的學習價值。通過EDA技術教法探索希望能對培養學生科學研究的基本能力和促進學生就業和將來深造有所幫助。
4深化EDA技術教法的建議
教法改革過程中可結合電子設計大賽與相關EDA設計競賽,組織和鼓勵學生參賽,讓學生在學習的過程中的目的性、學習內容和方向更加明確。如果能在競賽中獲獎,學生會更有成就感。在興趣的培養上,由成就來激勵,學習的效果應該會更好。
參考文獻
關鍵詞:微機原理與接口技術 理論聯系實踐 考核模式
《微機原理與接口技術》作為一門傳統的計算機專業基礎課,一直以來都是計算機專業學生的必修課程。該課程的特點是理論知識晦澀難懂,實踐性很強,學生學習起來會有比較大的困難,這就對教師提出了較高的要求。很多學生往往在對理論知識一知半解的情況下去上機實踐,難以到達我們對學生創新能力的培養。因此,有效地對《微機原理與接口技術》課程進行教學改革,有效提高教學質量已經顯得十分重要。下面對該課程的教學改革進行以下探討。
1 對現有教學內容進行總結并對教學方法加以改進
傳統的教學經驗是按照教材內容及教學大綱給學生教授知識,但是現如今該課程的大部分教材依然停留在Intel 8086微處理器的學習,而這種芯片在市場上已經很難見到,這與培養應用型人才的目的是相違背的,主要從以下幾個方面進行改進。
1.1 對現有教學內容進行總結 選用合適的教材對教學非常重要,課本的知識更新要及時,在知識的覆蓋面上要廣,重點要突出,既要有全面的理論知識,也要有合適的實踐教學內容幫助學生更好的理解所學理論知識。對現有教學課件、視頻和圖片進行全面整理,總結出教學課程中的重點,讓學生把更多的時間花在重點知識的學習上,做到有的放矢,知識量的減少也能幫助學生提高對該課程的興趣。
1.2 對現有的教學方法進行改進 啟發式教學:現今大學教學中,教師滿堂灌已經不能適應當前的形式,要善于啟發學生的學習熱情,通過提問或者是分組學習的方式可以激發學生學習的欲望,更能夠吸引學生的聽課注意力。互動式教學:以往的教學方式是老師講為主,學生基本都是被動的接受知識,而對于微機原理這樣晦澀難懂的課程來說,學生在學習的過程中很容易遇到難懂的地方,如果不及時解決,學生可能就陷入困境,后面的學習可能就會毫無效果,所以老師必須在教學過程中及時解決學生的問題,學生可以隨時提出自己的問題,現場解決,這樣對學生學習的幫助是顯著的。問題式教學:在教學過程中教師應多以問題為引導引出本堂課的教學內容,引起學生的興趣,讓學生帶著問題去聽課。小結式教學:在每堂課的結尾,教師要花幾分鐘對已講解的內容進行梳理,對本堂課的知識要點進行歸納總結,幫助學生掌握和鞏固階段性學習內容。案例式教學:微機原理課程的實驗性強,這就很容易結合試驗去講解理論知識,我們可以利用微機系統的設計案例為例,進行案例需求和解決方案的詳細分析和講解,幫助學生提高課程知識的融會貫通能力和綜合應用能力,以及運用課程知識分析和解決實際問題的能力。開放式教學:教師對教學內容進行總結,分清重點,對重點知識進行重點講解,但是不代表非重點內容學生就不需要了解了,我們可以將內容留給學生思考和自學,即節約了課堂上的教學時間,又培養了學生自主學習能力。
2 發揮實驗課的作用,理論聯系實際
在實驗的設計中可以分階段地進行,由易到難,逐步提高學生的程序設計和調試能力。可以將實驗分為三個階段:
2.1 驗證性實驗,學生在課堂上學習的理論,有些只是有個結論,推導證明一時難以理解,這個時候我們可以通過實驗讓學生直觀地看到實驗的結果,進一步驗證上課所學的知識。
2.2 硬件設計性實驗,在這一階段主要是由教師給出實驗的目的和參考用的電路圖及設計思路。讓學生自主去設計實驗過程,培養學生應用典型可編程接口芯片和數字電路芯片進行I/O接口設計和擴展能力。
2.3 綜合性實驗,到了這個階段,學生對整個課程的理論知識就已經有了很深的認識,實驗水平也有了提高,這時候的實驗,老師只需要給出實驗目的,整個實驗的設計和實驗過程全部由學生獨立完成,必要時可以分組討論,這樣的實驗可以最大地發揮學生的發散性思維,極大地鍛煉學生的創造性能力。
3 多種模式的考核方法
以往該課程的考核方式為閉卷理論考試,這并不能完全體現學生一學期的學習情況。可從以下幾個方面進行綜合考核。
3.1 學生的課堂表現。在這樣理論性的課程上一定要提高學生課堂上的積極性,所以可以把學生的課堂表現計入到學生的成績中去,鼓勵學生上課多回答問題,及時思考所學知識。
3.2 學生的平時作業,在學習中要讓學生課下還能學習,最好的辦法就是留一部分課下作業,作業的情況可以比較好地反應學生知識的掌握程度,也能讓學生課下去看書來完成作業,讓學生去復習所學知識。
3.3 卷面考試成績和平時實驗情況。卷面考試只作為考察學生成績的一部分,學生平時的實驗及動手能力也應計入學生的綜合考核成績中去。
通過上述課堂教學模式及實驗教學的改革,一定能夠將學生吸引到課堂上來,使學生系統掌握微機原理與接口技術的理論知識和實驗操作技術,能夠很好地掌握計算機硬件基礎知識并提高對硬件芯片的實驗操作能力。
參考文獻:
[1]田輝主編.《微機原理與接口技術》,高等教育出版社,2011.3.
[2]白秋產著.《微機原理》課程教學改革與探討.
[3]鄧志江著.微機原理及應用課程教革淺談.
關鍵詞:數據庫;從應用到原理;學用相長;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
數據庫技術是信息領域的支撐基礎技術。絕大多數的計算機應用系統,尤其是管理信息系統均涉及數據庫技術。很多的計算機專業畢業生選擇了與數據庫應用相關的職業。同時,數據庫課程也是信息技術專業的主干專業課程。因此,數據庫課程的教學方法和效果備受關注。
1存在的問題及分析
目前,數據庫課程基本上采用先講原理后講應用的教學模式。數據庫原理部分的教學占據了將近四分之三的課時,而數據庫應用部分成為了課程教學的尾聲。學生在漫長的數據庫原理學習過程中感覺到數據庫課程也是一門抽象而乏味的專業基礎課。這種授課模式導致了兩種不良情況的出現。
1.1學習興趣不足
學生在課堂上的學習興趣不足表現在以下幾個方面:學生的課堂缺勤率較高;學生在教學互動環節表現不積極;學生在課內課外很少提出問題;實驗環節以完成實驗報告或得到實驗成績為目標。學生的學習興趣不足在總體上表現為應付式地完成學習過程,缺乏學習的主動性和積極性。
造成學生對課程學習興趣不足的原因是多方面的,但學生在學習過程中的成就感是影響學習興趣的重要原因。先講原理后講應用的數據庫課程教學模式使得學生在先前大多數時間里學習相對單調而枯燥的數據庫原理,沒有通過親手解決身邊實際的數據庫應用問題而獲得學習的成就感,從而導致學生認為數據庫課程沒有多少實際用處,因而難以激發學生的學習熱情。
1.2應用能力不強
很多學生在數據庫課程考試中的綜合設計試題、數據庫課程設計、與數據庫應用相關的畢業設計論文中表現出數據庫分析和設計能力不強,數據庫模式設計的合理性程度不高。
導致學生應用能力不強的主要原因是原理學習與應用實踐相脫節。先講原理后講應用的數據庫課程教學模式使得數據庫分析與設計環節成為了課程教學的尾聲。從而使得學生在數據庫課程學習的全過程中缺少數據庫應用能力的培養。
2思路和方法
為了激發學生在數據庫課程中的學習興趣和提高數據庫應用能力,本文結合課程教學實踐活動,以“學以致用、用以促學”的學用相長的教學效果為目標,提出了一種“從應用到原理”的數據庫課程教學改革的思路。實現這種教改思路采用了如下的教學方法:
2.1從應用開始的第一堂課
學生都會懷著好奇的心態期待每門課程的第一堂課。這堂課常常是學生產生課程興趣和評價老師水平的重要依據。通過引入和分析貼近生活的多個數據庫應用實例讓學生感知數據庫技術應用的廣泛性和重要性,并通過總結這些實例的共性和提出使用中會遇到的問題來簡介數據庫課程的主要內容。第一節課的主要教學場景如下:
(1) 熱身練習:請列舉5個以上的由計算機管理并涉及大量數據的應用系統。先示例“銀行業務管理系統”以供舉一反三之用。目的:感受數據庫技術在生活中具有廣泛的用武之地,激發學生的學習動力。結果:同學們都能列舉很多的應用實例,如學籍管理系統、財務管理系統、電信業務管理系統、火車/飛機售票管理系統、醫院管理系統等等。點評:選擇幾位同學列舉的應用系統進行場景分析描述,并及時表揚。
(2) 共性歸納:通過分析幾個應用系統實例得出這類系統都是對大量數據的有效組織和存儲,都有數據輸入、數據輸出和數據存儲的共性,如圖1所示。
(3) 內容介紹:通過對圖1的分析提出該系統存在的問題,如何解決這些問題便構成數據庫課程的主要教學內容,如表1所示。
2.2由應用引入的原理學習
這種從應用到原理的數據庫教學方法要求根據教學內容之間的內在邏輯關系調整教學順序。在介紹必要的概念和術語之后,快速進入數據庫應用的教學內容。這種過程可以使學生得到“學以致用”的感受。當應用過程中出現某個需要解決的問題時,再引入相應的原理知識。這種由應用問題驅動的教學過程引導學生不斷地“用以促學”。“圍繞應用、探究原理”的數據庫教學過程可以概括為“認知數據庫――應用數據庫――深入學習數據庫”。在教學實踐中,作者將數據庫教學內容調整為表1中描述的順序。
2.3為應用設計的熱身練習
熱身練習就是在上課開始時為了引出教學內容或承上啟下而設計的發散性思維練習題。這種練習應該圍繞實際應用并且比較簡單,學生在已學知識和生活經驗的基礎上可以得到部分答案。熱身練習還應該圍繞發散性思維和創新性思維來設計。學生在教師的提示下可能得到不同的問題解決方案。教師可以不吝言辭表揚學生的積極性和創新性,充分鼓勵學生的探索精神。合適的熱身練習可以產生以下教學效果:將學生的注意力快速集中到課堂上;培養學生的發散性思維方式;設置知識學習中的懸念;激發學生的成就感和學習興趣。前面講述的第一堂課中已經應用了熱身練習。
3結論
從應用到原理的數據庫課程教學方法已經應用于教學實踐,并正在進一步地深入研究。這種教學方法已經表現出了如下的宏觀效果:
(1) 課堂表現方面。學生比較積極地參與互動教學環節,并勇于表達自己的想法,同時課內課外的問題明顯增多。這是學習興趣得到提高的綜合表現。
(2) 考試答題方面。在期末考試中,面向應用設計的綜合試題的得分率明顯提高。
(3) 課外實踐方面。所教班級中已有多組學生選擇數據庫相關的課題申報學生創新中心的科研項目,并經常尋求技術指導。
當然,這種數據庫課程教學方法需要特別注意防止出現“重應用、輕理論”的偏頗現象。重點大學的本科生應該具有深厚的基礎理論知識,不能因為強調激發學生興趣而淡化理論教學。
從應用到原理的數據庫課程教學改革方法對激發學生的學習興趣和提高學生的應用能力等起到了較好的作用。這種教改方法還應進一步采用更多的措施,如與數據庫實驗相結合的教學改革等。
參考文獻:
[1] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.
(赤峰學院 教育學院,內蒙古 赤峰 024000)
摘 要:教育技術專業曾是我校一個傳統的優勢專業,然而近年來由于各種原因導致該專業陷入發展困境,作為地方高校,我們該如何結合實際走出困境、促進專業發展已經迫在眉睫.文章總結了我校教育技術專業發展中取得的成就,剖析了目前面臨的問題,并結合實際提出促進專業發展的思路與策略.
關鍵詞 :教育技術;信息化;困境;數字媒體
中圖分類號:G640文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)08-0203-03
基金項目:赤峰學院2014年雙改項目“應用型人才培養模式下的教師教育專業人才培養策略研究與實踐——以教育技術學專業為例”
1 我校教育技術專業發展中取得的優異成績
經過15年的建設與發展,我校教育技術專業在學生考研、就業等方面均取得了輝煌成就,為赤峰地區基礎教育信息化建設培養了一大批高級專門人才.
1.1 畢業生考研率比較樂觀
自2004年我校招收第一屆教育技術學專業以來,教育技術教研室都非常注重學生的學風建設,使學生逐漸形成嚴謹治學、積極進取的學習風氣,學生專業基礎扎實,連續多年保持較高的考研率.近5年來,多名學生考取東北師大、華東師大、上海師大、四川師大、大連理工大學、遼寧師大、陜西師大和內蒙古師范大學等國內著名高校的碩士研究生,曾多次在全校考研率評比中取得優異成績.
1.2 畢業生就業率保持在97%以上
2015年1月27日,內蒙古高校畢業生就業指導中心公布了《2014年高校畢業生就業質量分析報告》,這也是自治區首個高校畢業生就業質量年度報告.報告顯示,內蒙古地區就業率較高的本科專業為:工程管理、教育技術學、熱能與動力工程、小學教育……這份報告有力地證明教育技術專業在全區范圍內屬于就業率較高的本科專業.
來自我校招生就業部門的統計數據也充分證實了這一點.近5年來,我校教育技術本科專業的就業率一直未低于97%,不僅與學校其他本科專業相比就業率排在前幾位,而且能夠名列前茅——我校的教育技術本科畢業生就業率在2012年曾獲得就業率全校第一的優異成績.
2 我校教育技術專業發展面臨的問題
2000年以后,隨著我國信息化程度的不斷提升和高等教育規模的不斷擴大,越來越多的高校開設了教育技術學專業.教育部相關高考信息平臺公布的數據顯示,2013年底,全國普通高校教育技術專業畢業生規模達9000-10000人;僅內蒙古地區就有6所高校開設教育技術學本科專業,這既為我校教育技術專業的發展提供了契機,同時也勢必帶來挑戰和競爭.目前我校教育技術專業發展中面臨的主要問題集中于以下方面:
2.1 生源嚴重不足
由于教育技術專業在國內的發展只有三十幾年的歷史,它本身尚屬于教育領域中的一個新專業,還不能被廣大高考考生,特別是經濟欠發達地區的考生所熟知.而我們內蒙地區、尤其是農村牧區的考生對這個專業的了解更是少之又少,考生無法像學前教育、思想政治教育等專業一樣僅從字面上就能大概了解專業,因此出現不敢報考陌生專業的情況.
另外一方面,自2013年開始我校實行學分制方案,新生入學后可二次選擇專業,各個院系都會出現學生轉專業的情況,這個過程中就會出現部分學生在不了解專業的前提下做出盲目跟風的選擇.我校教育技術專業因2011年和2012年連續兩年暫停招生,2013級新生入學后面臨“斷代”,便出現了嚴重的盲目轉專業現象.2014級生源較上年穩定很多,不論是第一志愿報考的學生人數還是二次選擇后的學生人數都大比例攀升.
任何一個專業的發展都離不開生源,除了做好招生宣傳工作外,穩定的連續招生,是學分制模式下學生自主選擇專業時一個重要的參考依據;對于教育技術專業而言,高年級學生更是新生獲得初步專業認知的一個重要的途徑,對于穩定生源有著重要的意義.
2.2 培養方案的更新跟不上專業發展的速度
教育技術專業在我國的發展源于上世紀八九十年代的電化教育,那是以常規電子媒體(幻燈、投影、廣播、電視)作為主流媒介進行理論研究和實踐探索的年代,因此普通物理、數字電路、模擬電路等學科知識是教育技術專業必備的基礎知識.進入21世紀以后,計算機和網絡媒體的教學作用日益凸顯,2010年以后,移動媒體則成為是我們學習和工作中必不可少的工具,近兩年微課、慕課更是教育領域研究與實踐的熱點,可以說一次次的媒體技術的進步帶動著教育技術學專業的重心不斷轉移.然而,在我們的課程體系中,常規媒體時代的傳統課程還依舊存在,而適合新媒體時代的課程遲遲不能充實進來.究其原因,有制度方面的,如開課計劃必須嚴格依據培養方案,2012年還在執行2008制定的培養方案,而這四年中教育技術領域發生的翻天覆地變化卻無法及時更新到本科專業培養方案中.
2.3 師資力量尚待加強
教育技術學專業是一門具有多學科背景的綜合性很強的學科,它不僅要求教師要有豐富的教育學、心理學、傳播學等理論的知識,還需要涉獵諸如課件制作、計算機編程、網站開發等計算機軟件技術以及電視節目制作、非線性編輯等影視方面的知識.面對如此龐雜的課程體系,任何一個教師都不可能做到面面精通.教育技術專業的發展需要教師團隊的合作來實現,目前我校教師技術專業的教師團隊中,還不能保證每位教師主攻一個明確的研究方向,甚至部分當前主流的研究方向因無人能夠勝任而開設不了相關課程.由于專業更新較快這種特殊性,給任課教師提出了更高的要求和挑戰,這種現象在地方本科院校中尤為常見,也是值得我們思考的一個問題.教育技術專業要跟上時代的步伐,教師首先就要勇于嘗試,不斷創新,通過各種途徑獲取前沿信息,把握教育技術發展的最新動向.
2.4 教學主管部門重視程度不夠
學校對專業建設的重視程度,直接影響到一個專業軟硬件方面的建設.教育技術學專業的發展離不開學校的大力支持,特別是教育技術專業實驗室的建設.我校的教育技術學專業目前僅有一個低配置的計算機機房,難以滿足部分技術要求較高的課程教學,由于資源的匱乏,很多課程僅僅是理論上的講授,很難有實踐的機會,教學效果必然受到制約.
3 區內外高等院校教育技術專業創新發展的經驗
上世紀90年代末以來,全國高校紛紛擴招而帶來的社會需求飽和給很多專業的就業造成壓力,目前,教育技術專業同其他許多專業一樣,在國內都面臨著發展困境.現有的教育技術專業人才就業崗位數量很有限,但由于教育技術學學科自身的交叉性和教育信息化及社會信息化迅速向縱深發展,可以開拓的人才就業市場前景十分廣闊.數字媒體技術產業就是當前教育技術學專業一個很好的開拓方向.目前已有很多高校教育技術專業在這方面做出改革創新:
3.1 區內高校教育技術專業數字媒體技術方向的發展
內蒙古師范大學是我區最早開始教育技術學專業的高校,在全國教育技術領域有著較高知名度,也是目前我區教育技術專業發展的領頭羊.我校教育技術專業自開設以來,一直與內蒙古師范大學保持著良好的學術交流,可以說,內蒙古師范大學是為我校教育技術專業發展提供借鑒和幫助最多的一所區內高校.然而,近些年內蒙古師范大學的教育技術專業也面臨著發展的困境,為此他們做了改革和創新,目前他們除了招收教育技術(信息技術教育)本科一批專業之外,還新增加教育技術(數字媒體技術)專業的本科三批招生計劃,已經連續招生多年,生源較好.
此外,區內的呼倫貝爾學院,也是與我校聯系比較密切的兄弟院校,他們在教育技術專業所屬院系下,新開設數字媒體技術專業招生計劃,招生情況也比較樂觀.而其他幾所高校雖然沒有明確將“數字媒體技術”列在招生計劃中,但也都在教育技術專業培養方案中增設數字媒體技術方向的課程,逐步向這一研究領域拓展.
3.2 區外高校教育技術專業數字媒體技術方向的發展
首都師范大學的教育技術專業在國內具有一定影響力,我校教育技術教研室多位教師曾在首都師范大學進修.雖然作為知名高校,但他們一樣面臨著專業發展的困境,為了適應社會對專業人才的需求,首都師范大學將教育技術學專業課程設置做了調整,除了原有的教育技術理論、教育軟件工程兩大分類外,新增了數字媒體技術方向,學生可以根據自己的愛好和意愿選擇三個專業方向之一.
此外,還有許多高校也像內蒙古師范大學一樣在本科招生計劃中設有教育技術(數字媒體技術方向)招生計劃,如南通大學,湛江師范學院、蘇州大學、淮陰師范學院等等.
數字媒體產業是教育技術專業的一個新的開拓方向,并已經在上述諸多高校取得了成功,這些學校的改革和創新也可給我校教育技術專業的發展帶來新的思路.
4 我校教育技術專業改革發展的思路
4.1 做好專業的宣傳與推廣,保持生源的穩定性
提高考生和家長對教育技術專業的認識程度是保證招生與發展的前提,因此我們應通過各種形式動員師生們參與招生的宣傳工作,激發大家關心、參與招生宣傳工作的熱情,積極出謀獻策,共同拓寬生源渠道.如利用專業優勢制作各種形式的宣傳冊和海報,向考生和家長發放;利用各種手段向在校學生發出招生宣傳信息;利用學院網站加大專業宣傳力度等.另外,在新生入學后進行二次選擇專業前,專業教師應加強對學生的身心關愛并對學生進行各種形式的專業介紹,讓學生在感性上形成對專業的認同,穩定報到的生源.
除了在招生宣傳季進行集中宣傳外,我們還要充分利用一切可以利用的時機將教育技術專業介紹給可能的招生對象.如在學生暑期社會實踐中,便可組織學生在社會活動中進行專業宣傳,學生可發揮專業特長幫助當地學校進行教師信息技術培訓,或與當地教師合作,開展多媒體教學方法、經驗交流和實踐活動等等.
如此通過各種途徑對專業進行宣傳,勢必會提升教育技術專業的影響力,對于爭取生源起到一定的促進作用.
4.2 結合社會需求重新制定人才培養方案
目前教育技術專業發展中一直存在爭議的一個問題是,畢業生就業形勢越來越嚴峻.這一方面是由于高等教育的連年擴招而造成的專業點設置在數量和規模上的超常規發展,使得昔日的熱門專業成為今天的問題專業;另一方面,不可否認的是,教育技術本科專業自身存在的問題.以我校為例,自2008年版培養方案開始,教育技術專業將所有課程分為兩個組:信息技術教育組和廣播電視編導組,學生根據意愿選擇自己的研究方向.而近年數字媒體產業的發展催生了教育技術研究的一個新領域——數字媒體技術,據教育部公布的2013年本專科專業就業狀況顯示,數字媒體技術專業就業率處于85%-90%,畢業生規模約在3000人-3500人,從區內多所高校招生經驗來看,數字媒體技術專業生源與就業形勢較好.因此,為了適應社會需求,同時也為實現教育技術專業的創新發展,我們對培養方案進行了修改,把原有的分組改為:信息技術教育組和數字媒體技術組,這兩個方向都屬于師范類,可以授予教育學或者理學學位證.另外,在專業課程的設置上,也本著從就業需求往回找的原則,根據社會對教育技術專業的需求,有針對性地開設相關課程,而把那些過時了的傳統課程逐步替換掉,實現了培養方案的重新修訂.
4.3 發揮專業優勢,立足長遠發展
2012年以來,全國掀起了慕課、微課、翻轉課堂研究的熱潮,且已對傳統高校教學產生了巨大影響.目前國內諸多著名高校如清華、北大、浙大、上海交大等都已經開設了自己的慕課課程,而其他高校相對來說就冷清得多,究其原因,主要是國內高校還處于體制內管理,在學分認定等慕課發展的關鍵點受到了限制.
但是,近日教育部《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》中重點提到要建設在線開放課程公共服務平臺.鼓勵公共服務平臺與國家開放大學教學平臺開展合作,為終身教育提供優質課程,以及推進在線課程學分認定和管理制度創新……由此可以預見,學分認定等問題的解決,將帶來國內高校慕課建設的,換句話說,慕課平臺或將成為高校的標配.
作為一所經濟欠發達地區的地方本科院校,雖然慕課與翻轉課堂這股潮流還沒有在我校掀起波瀾,但我們不可否認,這是發展趨勢.終究有一天,我校也將推出自己的慕課平臺.而如何設計慕課,如何制作微課,如何進行翻轉課堂教學正是教育技術專業研究的熱點.因此,我們也需要看到自己專業的優勢,立足長遠發展,通過網絡特別是已經推出的優秀慕課平臺進行自學,將這些新的理念、新的方法傳授給我們的學生.在條件成熟后,我們可以進一步開展一系列實踐活動,如指導學生參加微課設計大賽、開展翻轉課堂教學實踐,甚至由教研室組織進行慕課的設計與開發等.
5 結語
創建一個專業不易,任何專業都有它存在的價值.在困境中求創新,在困境中求發展,而不是輕言放棄,這是全國多數高校教育技術專業的選擇.更何況,我校的教育技術專業從起步到現在歷經了15年的發展過程,經歷過初建期的困難,也見證了專業發展的輝煌,到如今遇到困境,我們更愿意努力創新,適應社會的用人需求,符合學校應用型人才培養的宗旨,為專業的發展、學校的發展做出自己的貢獻.
參考文獻:
〔1〕楊方琦.新時期教育技術學本科專業發展的思考[J].電化教育研究,2012(2).
關鍵詞:新專業;培養模式;資源環境與城鄉規劃管理
地理學從開始之初就具有與其他學科許多顯著的區別,表現出獨特的學科特征。①地理學經過了多年的發展,從古代地理學到現代地理學,他更加注重實驗性,其知識成果表現出更強的實踐性,并能夠很快地被國家各級規劃、生產部門所使用。當前,新學科的蓬勃涌現和新技術新手段的大量應用為地理學的發展提供更加先進的技術支撐。②但是,中國的高校長期以來傳承沿襲著傳統的分析方法和分析工具,這在很大程度上影響著地理學的進一步發展。因此,如何把這些新技術應用到地理學當中成為本文所要探討的焦點。
一、當前地理學新技術和資源環境與城鄉規劃管理專業介紹
當前,地理學受到大量新技術的沖擊并與之相融合,逐步形成了自己特色的專業方向。這其中主要有:
(一)計量地理學出現。該方向大量運用了數學統計的方法來解決地理的問題,更加側重于地理學的定量表達,從而為地理學從更高層次上理解和解釋地理現象。
(二)遙感。遙感的出現徹底解放了地理學家,從資源獲取到實驗室分析,遙感都為地理學家提供了主要的數據信息。隨著這種技術的成熟和普及,大量的地理問題都直接或者間接借助于遙感進行解決。
(三)GIS。地理信息系統的出現使得地理學家有了更加便利的工具來分析和挖掘自己擁有的地理資源和信息,從而在獲得知識的知識。
(四)測量學和數字地圖制圖。測量學和數字地圖制圖讓地理研究工作者擺脫了繁重的地理數據獲取和分析的工作,并且對地理數據的分析和標準化都產生了影響,也成為地理學方向的重要產業之一。
(五)時間和空間分析。時間序列的分析來源于地理資料的長期積累,通過時間序列的分析為獲得具有規律性的地理知識提供了可能。空間分析的概念來自于數學拓撲學和GIS。空間分析為地理知識的空間表達和地理遷移提供重要的思想依據。上述這些重要的地理學思想和方法都為地理學新的發展提供幫助,實踐也證明了這些方法和思想是可行的④,同時在當前地理學發展狀況也可以看出這些方法已經被大量使用,并形成了一些固定的模式。
資源環境與城鄉規劃管理專業是為培養適應當前新農村建設和中國城市建設的需要,信息化、市場化、
現代化的時展趨勢,培養掌握區域城鎮有關理論和方法的人才而開設的一個新專業。該專業主要讓學生掌握制圖、測繪、信息系統、區域規劃、資源評價、經濟地理和生態等方面的基本專業技能,培養學生具備資源環境與城鄉規劃管理的基本理論、基本知識,具有測量、制圖、計算機等基本技能。從資源環境與城市規劃管理專業的發展過程可以看出,該專業體系的形成主要基于以下幾個專業:地理專業;規劃專業;管理專業;測繪專業;生態專業;其他相關的資源專業(如水利專業、礦產專業等)。
二、資源環境與城鄉規劃管理專業培養目標
按照國家對人才培養的要求,以資源環境與城鄉規劃為主線,資源環境與城鄉規劃管理專業人才的培養是以地理科學、環境科學、管理科學為主干學科,拓展城鎮規劃、旅游區域規劃同時兼顧工程技術、城市經濟學、城市社會學等學科的知識面,并接受城市規劃、城鎮設計、計算機應用及CAD輔助設計等基本訓練,
熟悉從事城鎮區域規劃、旅游區域規劃設計工作所需要的基本理論知識和專業技能。
三、資源環境與城鄉規劃管理開設的層次課程
(一)基礎層次課程主要是讓該專業的學生對專業有個簡單的認識,基礎課程為其他課程的開設提供了前提,因此基礎課程開設的種類對本專業的建設方向具有重要的意義;基礎層次的課程主要包含自然地理、普通地質學、管理科學、環境科學、生態學等。
(二)專業層次為整個專業的核心,該層次的課程決定了在本專業中的研究方向,因此對于這個層次課程的選取對于新生來講尤為重要;該層次課程主要有:區域(中國、世界)自然地理、地質地貌學、水文學、人文地理學、區域經濟學、產業布局學、經濟地理學、城市地理學、測量與地圖學、土地規劃、生態學、建筑學、遙感技術與應用、地理信息系統等。
(三)技能層次為該學科的一個輔助,從一定意義上講是整個學科的技術支撐;這個層次的課程有:高等數學、線形代數、數理統計、計算機圖像處理、數據庫基礎知識、地學統計方法、統計軟件(SPSS,STATISTIC)、CORELDRAW,AUOTCAD,GIS軟件等。
從學科內部分類來看,資源環境與城鄉規劃管理專業可以分為:自然地理、人文地理(含經濟地理)、城鎮規劃、地圖測繪以及其他方面(旅游等),這幾個層次也代表了本專業當前發展的幾個主要方向。自然地理學主要開展資源調查、資源評估等方面的工作;人文地理學的研究內容為社會經濟等方面;城鎮規劃方向主要開展城市體系、園林、住宅區、經濟發展功能區、生態等方面的規劃研究工作;地圖測繪方向一般脫胎于測繪專業,并與工程測量結合到一起服務于政府等部門的基礎測量工作,同時也為科研部門提供重要的基礎地理數據。
從上述分析中我們可以清晰地看出,作為新的地理學科之一的資源環境與城鄉規劃管理專業在專業培養、學科設置、課程層次、技能培訓等方法都大量依靠了新地理學技術的支撐,這些支撐使得資源環境與城鄉規劃管理成為地理學一個較為特殊專業,該專業既有了地理學中人文地理學的思想內核又有了工程學、技術科學的外在。本文在總結了大量高校該專業設置的經驗的基礎上,提出了以下幾個主要的培養模式。
四、資源環境與城鄉規劃管理專業培養模式
(一)資源環境評估和分析為主的培養模式。該培養模式側重于自然資源知識的掌握,對水、大氣、土地、地籍管理等方面進行全面的學習。
(二)區域經濟分析為主的培養模式。該模式主要探討經濟發展中的社會問題,主要有國家的區域發展、地區經濟區建設、城市化問題、可持續發展問題、人口和資源問題等。
(三)以地圖和測量為主的培養模式。該培養模式來源于以前的測繪學,主要研究地圖測量、工程測量等一系列問題。
(四)以遙感和地理信息系統為主的培養模式。
(五)以規劃為主的培養模式。這種模式以城市規劃學為主,并結合了經濟地理和建筑學的一些知識而形成的。
從這幾種模式上我們可以籠統的進行一下劃分:第一種模式偏重于自然地理方向,要求學生具有一定的地質學基礎和野外實習能力;第二種模式偏重于人文地理和經濟地理,要求學生的思維比較有擴展性和立體感,同時必須具備深厚的數學功底和統計學知識;第三種模式偏向測量,要求學生掌握的地圖學和測量學的知識較多;第四種偏向于技術,要求學生具有一定的計算機技能,數據庫、編程等應該比較熟練,同時要求學生具有一定的空間思考能力和知識轉化能力;第五種模式偏向規劃,要求學生的基本知識較多,該種模式是這幾種模式中最高的一層,它所涉及的知識面可以涵蓋上述幾個模式。
五、幾點思考
資源環境與城鄉規劃管理專業的開設和建設要根據各院校的實際情況開展,在充分利用現有資源的基礎上,根據具體的師資情況和所在區域的社會需要進行設置。學生應該根據自身的愛好進行有側重的模式選擇。這就要求學生在充分考慮自身條件的基礎上完整地審視這幾種培養模式,選出適合自身發展的模式。
當前,很多高校的資源環境與城鄉規劃管理專業都是依歷史專業或者優勢專業而建設的,這樣在師資配備、實驗室建設、學生課程開設以及整體專業定位上往往偏斜于歷史專業或者本身的優勢專業,造成了資源環境與城鄉規劃管理專業成為其他學科的一個附屬學科,這必然對資源環境與城鄉規劃管理專業的發展造成一定影響。
參考文獻:
【Key words】parker sociological theory; The central plains martial arts culture; The development research
引言
中原武術文化隸屬于中原文化,是七大武術文化中的一枝獨秀,中原文化與荊楚文化、巴蜀文化、南文化、嶺南文化,三晉文化、燕趙文化、京派文化并駕齊驅,中原武術文化以太極拳系和少林拳系為主導,以中原文化為載體,其衣缽是中國傳統文化,并依托中國傳統文化的傳播為實現手段,目的在于弘揚中國傳統武術文化,繼承中原武術文化的優秀傳統,發展以登封的少林拳系和焦作的太極拳系為兩個中心,以“走出河南”、“遍布全國”、“發展國際化道路”為基本點,以堅持挖掘中原優秀武術文化、堅持重視少數民族傳統武術發展、堅持落實大武術觀思想、堅持打破武術門戶壁壘,走和諧、統一、創新、可持續發展的中原武術文化道路,意在完善中國武術文化的內涵與深蘊,促進中原武術文化資源的健康發展,掃除中原武術文化發展道路上的阻礙與弊端,吸收風格迥異的武術文化,形成獨一無二、匠心獨運的發展新途徑,提升中原武術文化的核心競爭力,健全中原武術文化發展的新路子,這就需要結合新的社會學理論來豐富中原武術文化的實踐。
1帕克社會學理論
美國著名社會學家之一的RobertEzraPark(1864~1944),曾依據社會成員行為上相互作用的方式,將社會的發展階段分為四個遞進的部分:“競爭階段、沖突階段、調節階段、同化階段。〔1〕”RobertEzraPark文明于二十世紀初興起的芝加哥學派,該學派主要由芝加哥大學的E?伯吉斯(ErnestBurgess)、R?E?帕克(RobertEzraPark)以及其他城市社會學家所組創,這一時期美國面臨著經濟危機,國際地位空前下降,面對“內憂外患”的窘迫經濟,芝加哥學派創始人著名社會學研究家帕克等提出:社會經濟的發展面臨著四個發展階段,因此,社會的發展亦如此。
2 中原武術文化的發展
中原武術文化作為中國傳統文化發展中的一顆璀璨珠寶,以技擊性為其本質,囊括武術中的氣功、養生、導引、拳械等,彰顯中國文化的無限魅力,引誘武術愛好者的無限遐想,推動研究者們的跨文化研究。以社會學家帕克的社會發展理論為主,中原武術文化的發展亦經歷百家爭鳴的競爭階段,矛盾顯現的沖突階段,溫文爾雅的調解階段,穩步前進的同化階段。黑格爾哲學是這樣闡述這一過程的:“自然、社會、精神世界是不斷變化發展著的,變化發展是有階段性的,但總體趨勢是向前不斷發展著的,處在不斷運動之中,這一運動的動力就是矛盾。〔2〕”這一量變產生質變的過程符合馬克思唯物辯證法的發展觀點。
2.1 競爭階段
所謂“競爭”:古漢語常用字字典第四版解釋“競”是爭逐,比賽。源自屈原《離騷》:“眾皆競進以貪婪兮,憑不厭乎求索。”《商君書?錯法》:“功賞明,則民競于功。〔3〕”
“爭”是爭奪,競爭。《韓非子?說林下》:“爭肥饒之地。”《史記?高祖本紀》:“上問左右,左右欲擊之。〔3〕496”競爭即是個體或群體爭逐勝利或者比賽戰勝對方的心理需要和行為活動。哲學家大衛?休謨曾語:“高尚的競爭是一切卓越才能的源泉。”對于中原武術文化而言,其核心競爭力在于登封的少林拳系和焦作的太極拳系,相對于其他六大拳系,其雖表現出絕對性的優勢,但由于起源于道教圣地武當山的武當武術文化,形成以太極、陰陽、五行、八卦為技法原理,同時配合吐納、呼吸形成獨具特色的養生文化健身術,武當的武術文化曾遠赴海外進行匯演,頗具競爭力,可與中原武術文化一爭高下;此外,發源于峨眉山的巴蜀武術文化,起源于戰國,形成于宋朝,亦稱峨眉武術,依托峨眉生態養生健身文化,廣納儒、道、佛等宗教文化新理念,兼具民俗、民風、地理環境,呈現出匠心獨運、內外兼修的峨眉武術特色,亦欲中原武術文化爭芳斗艷;形成于清末的形意拳系,技擊原則上講究先發制人,主動進攻,硬打硬進,適合于實戰,傳播較快,曾衍化出心意六合拳,以河北滄州武術文化為載體,依托當地武術文化資源,形成形意拳系,其競爭力不可小視;依托開拓務實、內外兼修、剛烈勇猛的嶺南文化形成的南拳拳系,亦是七大拳系中的重要組成部分,南拳以廣東、福建為中心,結合當地丘陵多、盆地少、平原地帶稀缺的地理資源,以技擊為主要特點和原則,創新與傳統相結合,既不背離傳統武術技擊的本質,又外加新的元素充實,使得南拳形成具有當地地理特色的南拳武術文化;以東、西、南、北、東南、西南、西北、東北八個地理方向命名的八卦拳系,實乃是八卦掌為主要拳法,行拳時要擺扣步走圓形,拳路表現為直線來回往復,動作簡單,招式簡樸,短小緊湊,剛猛有勁,注重太極、八卦原理,手眼身法步,精神氣力功,風格獨特,內容充實。綜上所述,中原武術文化的發展競爭力空間廣泛,其競爭力的提高是需要過程的。
2.2沖突階段
隨著國內傳統文化的發展,武術文化也受到了沖擊,中原武術文化進入沖突階段在所難免,所謂沖突”:“沖”根據古漢語常用字字典第四版解釋為向,對著。源于《山海經?海外北經》:“有一蛇,虎色,首沖南方。〔3〕50”“突”意義為急速地向前或向外沖。源自于《三國志?魏書?武帝紀》:“馳突火出。”《三國志?吳書?吳主傳》:“知有科禁,公敢干突。〔3〕384”沖突即是以打敗對方為主要目的的直接的激烈交鋒,中原武術文化的沖突包含內外兩個方面,一方面,以七大拳系文化為發展標準,中原武術文化的核心內涵就是少林與太極,中原武術文化登上中國傳統文化的龍椅寶座,成為國門對外開放的一面旗幟,面臨的困難重重,這就包括對其他六大拳系武術文化的競爭,去其糟粕,取其精華。例如,面對國家體育總局下發的相關文件通知,全國各地爭相建設自家武術文化,刮起傳統武術節的舉辦,如雨后春筍一般,旨在加強人們對本地代表武術文化的信仰與認同感,提升本地武術文化的知名度,這對中原武術文化的沖擊是不可度量的,窘境的出現,中原武術文化開始與異型文化相沖突,問題暴露甚多。另一方面,以中原武術文化為主體,從整體而論,傳承的速度落后于發展的速度,導致傳統的中原武術開始流失,繼承者青黃不接,導致門派難以為繼,從部分著眼,中原武術中的個別拳種隨著習練人群的減少而消亡,生命殆盡。比如,原屬于中原地區的查拳、梅花拳等拳種,因區域習練人口的減少,外加人口流動性較多,武術傳承人開始消失,這帶來的后果就是這一部分武術文化未得以保留;然而,歷史上遺留下來的門戶派別之見,使得各個派系來往較少,龍爭虎斗相對較多,門派自家規矩的束縛和羈絆,外加派系之間的不和諧,加速了少數門派的瓦解,流失了寶貴的中原武術文化資源,中原武術文化發展面臨著改革,推動中原武術站在了變革的風口浪尖,如何去挽救和挖掘指間遺失的中原武術文化,彌補中原武術文化這一寶庫,成為了擺在中原武術文化發展炙手可熱的瓶頸。
2.3調解階段
面對中原武術文化在社會上發展的沖突階段,如何調節自身的武術文化資源,發揮自己的優勢,是這一階段的主要任務和重點。“調解”:“調”根據古漢語常用字字典第四版解釋為協調、調和,源自于《史記?歷書》:“陰陽調,風雨節。”《漢書?食貨志下》:“以調盈虛。〔3〕82”“解”意為調解、排解、和解。源自于《戰國策?趙策三》:“為人排患、釋難、解紛亂而無所取也。”《史記?項羽本紀》:“項王、范增疑沛公之有天下,業已講解,又惡負約,恐諸侯叛之。〔3〕187”調解一詞即為協調、調和,統一規劃穩定的發展環境。中原武術文化的發展需要官方組織的宏觀調控和民間組織的自救,圍繞這一基本任務,官方和民間在這一階段舉行合作對話,手拉手共同協作,挖掘中原武術優秀文化資源,健全和完善發展武術文化資源的寶貴途徑,在1985年的全國武術挖掘整理活動中,河南省挖整組積極配合響應國家口號,整理發掘優秀拳種資源178種之多,豐富了中原武術文化資源,隨著全國武術整理接近尾聲,河南省挖整組于1990年繼續貫徹落實國家體育總局武術研究院的精神,承辦少林國際武術節,舉辦太極武術錦標賽,這一舉措使得中原武術文化內容變得多姿多彩,在中國武術文化中重新站穩了腳跟。在坊間,民間武術組織的成立、社會組織團體的成立、武術學院的興辦思潮均為中原武術文化的發展再續了香火,挽救了像萇家拳類似的武技,武術學院的興辦以及高校中武術專業的設立,為中原武術的發展提供了后備資源,為中原武術文化的可持續、健康提供了契機,特別是社會組織團體的依法成立,使得武術這一民間“俗”文化確立了合法地位,明確了新的標準,走上大雅之堂,邁進官方的視野,正如2008年北京奧運會上太極拳表演賽的巧妙開賽,為武術走出國門,傳播四大洋、五大洲奠定基礎,中國優秀的武術文化太極發源于中原武術文化,也不失時機邁向武術成功的殿堂,經歷著異樣文化的洗禮,促進了自身武術文化的建設,夯實了中原武術文化建設基礎,然而,這僅僅是九牛一毛,是微不足道的,在中原武術文化的開發建設中,擁有認可異國他鄉文化的認知思維,這是發展自身優勢必不可少的利器。
2.4同化階段
中原武術文化資源的官方“無形之手”和民間“有形之手”的完美結合,有效促進中原武術文化的自身建設,為中原武術文化的遠播提供充足的驅動力,僅有驅動力這只機翼是很容易夭折的,創新這一機翼的迫切需要則是刻不容緩。中原武術文化進入同化階段,所謂“同化”:“同”根據古漢語常用字字典第四版解釋為相同,一樣。源自于《論語?衛靈公》:“道不同,不相為謀。”《商君書?開塞》:“有法不勝其亂,與無法同。〔3〕383”“化”即是變化、改變。源自于《莊子?逍遙游》:“北冥有魚,其名為鯤??????化而為鳥,其名為鵬。”《韓非子?五蠹》:“鉆燧取火以化腥臊。〔3〕152”同化即是事物雙方共同做出改變,朝著實物美好的一方面不斷發展前進。著名哲學家皮亞杰的“同化”理論就是對這一階段完美的詮釋,他認為:“同化即是對事物雙方所獲得現有信息進行交換,前提是毫無保留,并認知現有的思維模式,對其進行創新以達到互利,促進雙方共同發展。〔4〕”自1840年以來,船堅炮利的西方打開中國大門,使得沉睡的中國有機會開眼看世界,增加了中西文化得以碰撞、交流的機會,“土洋”體育之爭更是淋漓盡致彰顯中西文化之差異,民國初期,政府派出一支運動團去參加奧林匹克盛會,但由于中西文化等差異,中國運動隊僅作為演出形式,匯演了中原武術文化中的太極拳,獲得一致好評,這說明中原武術文化擁有走向世界大舞臺的機會,但遺憾的是仍然需要吸收西方“競爭力”為主的文化;發展中國傳統“中庸”文化,借鑒于此,中原武術文化在走向世界、走出國門的道路上,需要發揚中國傳統文化中的“天人合一”、“自強不息”、“和諧統一”、“剛健自強”等精神,吸收西方充滿探索的人文主義精神,充實中原武術文化的內涵,創新中原武術文化發展途徑,做到皮亞杰所陳述的“同化”要求,這樣才能賦予中原武術文化新生機、新生命,為中原武術文化的臺階式發展夯實基礎,這就需要豐富少林與太極發展的新路途,充實其技擊內涵,完善品牌效應,做到“中西結合”、“兩架文化”馬車并駕齊驅,借西方文化外衣,推動中原武術文化的新發展。
3結論與建議
3.1結論
3.1.1中原武術文化的發展歷經競爭階段、沖突階段、調解階段、同化階段,所面臨的每一階段的任務是有所區分的,這就需要一切從實際出發,具體問題具體對待。
3.1.2中原武術文化的發展所面臨的每一階段的任務不盡相同,出現的弊端也不一樣,這就需要重視處理好發展和建設這一矛盾的關系。
3.2建議
關鍵詞:新課程標準;組合數學;數學文化
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0256-02
一、引言
人類文化離不開數學,它是其中極其重要的組成部分。數學素養是人類的一種基本素養,在現代社會,每個公民更應具備這種素養。因為這種重要性,數學教育成為了教育必不可少的組成部分。在當代社會,數學教育以是終身發展必不可少的一個方面,是每個公民更進一步學習和發展的需要,是(終身)教育發展不可缺少的基礎。為了使學生學會如何能夠數學地思維,數學地表達,就要求各級各類學校向學生提供數學的基礎知識、基本思想和技能,進而培養、提高學生自身的數學素養。伴隨計算機技術和網絡信息的迅猛發展,作為數學的一個分支的組合數學得到了迅速發展,也越來越受到重視。組合數學研究的主要內容包含離散對象滿足一定條件的方案的存在性,以及這種方案的構造、枚舉計數及最優化問題等內容。它在密碼學、編碼和計算機科學、生物學等學科中有著重要應用。可以這樣認為:近代的工業革命的基礎是微積分學的發展,而現代計算機革命的基礎就是組合數學的發展。如今,普通高中數學課程中也包含計數問題組合計數這部分內容。當然除了計數問題,組合數學還包含組合原理、組合設計、組合優化等內容。本文從中學課程內容特點、數學競賽試題、數學教師專業素質、數學文化的滲透、解題方法等不同角度研究組合數學與中學數學的聯系與影響。
二、數學知識方面的聯系
1.計數問題是組合數學中的重要組成部分,是中學數學課堂教學內容之一。組合數學中研究和應用最多的是計數問題,加法計數原理和乘法計數原理是其中最基本、最重要的兩個基本原理。普通高中數學課程中含有計數基本原理、排列、組合、二項式定理及其應用這些組合數學的內容,要求學生掌握這些基本知識,同時了解計數與實際生活的聯系,會處理實際應用中的計數問題。組合計數、組合思想除在組合恒等式的證明和應用之外,在接下來的高中數學課程如統計與概率等中有著重要應用,排列組合掌握的好與壞常常影響古典概型的求解。
例題1(古典概型問題):3件產品中包含2件正品a,b和1件次品c,每次從中任意選取一件,連續選取兩次。在下列不同條件下,分別計算選出的兩件產品中恰好有1件為次品的概率。(1)每次選出后不放回;(2)每次選出后放回。注:這里的摸球后放回、不放回是概率問題中常見的條件,也是計數問題中常考慮的限制條件。無論哪一種情況下計算概率都要應用到排列組合知識點。
2.組合數學是數學建模中的重要工具。《普通高中數學新課程標準》中提出:數學建模是運用數學思想、方法和知識解決實際問題的過程,已經成為不同層次數學教育重要和基本的內容。據統計,組合優化在歷年的數學建模比賽所占比例比較重,幾乎占百分之四十左右。配對問題模型、摸球問題模型、分配問題模型、組合優化模型等都是組合數學在建模中的應用。
例題2:自動售貨機內裝有“可樂”、“雪碧”、“健力寶”3種聽裝飲料,投幣后隨機自動滾出一聽,今有5個人若要喝同一品種的飲料,他們至多要投幣幾次?解:把飲料的品種看做“鴿籠”,飲料罐看做“鴿子”。根據抽屜原理,為了使5個人能喝上同一品種的飲料,至少有一個“籠子”內要有5只“鴿子”。從最不利的情形考慮,投幣12次滾出3個品種各4=5-1聽,共12聽,所以這5個人需要至多投幣13次。這就是利用中學數學抽屜原理法建模,當然這類題難度可以再加深。
3.組合數學是數學競賽的重要內容。中小學數學競賽中常考的知識點――抽屜原理和容斥原理是組合計數和組合分析常用的技巧和方法,不僅如此組合計數和組合分析中還有遞推(歸)原理、容斥原理、染色方法等常用方法。這些內容看似簡單,但其中包含極強的技巧性,從小學到高中的數學競賽中常見這類問題。數學競賽題有一定的難度,往往不會輕易解決,對于這類問題一般通過構造的方法建立簡單的數學模型,繼而借助數學原理求解。
例題3(第6屆國際數學奧林匹克試題):有17位科學家,其中每一個人和其他所有人通信,他們的通信中只討論3個題目。求證:至少有3個科學家相互之間討論同一個題目。注:用平面上任意三點不共線的17個點v■,v■,…,v■分別表示17位科學家。設a,b,c為他們討論的3個題目。兩位科學家討論a,則用黃線連接;討論b用紅線連接;討論z則用藍線連接,那么“以這17個點為頂點的三角形中必有一同色三角形”就是要證的結論。此題屬于組合學中Ramsey問題,其根本思想還是構造抽屜。將幾何圖形與染色問題相結合,再對已知邊按顏色進行分類(分抽屜),最后對幾個或某個抽屜進行分析,就可以解決問題。
三、滲透數學文化方面的聯系
數學文化的內涵狹義上的理解就是數學的思想、精神、方法、觀點、語言,以及它們的形成和發展;廣義上的理解是除這些內涵外,還包含數學家、數學史、數學美、數學教育、數學發展中的人文成分、數學與社會的聯系、數學與各種文化的關系等。“體現數學的文化價值”這是《普通高中數學新課程標準》基本理念之一,并且對數學文化有教學要求。中學期間,數學文化不會限定學時,不會專門設置幾堂課進行數學文化教學,而是將數學文化貫穿于整個高中數學課程中,滲透在每個模塊或專題中,也是一部分重要內容。
1.通過學習組合數學可以激發學生學習數學的興趣,體會數學的內在美。組合數學源于數學游戲,許多問題看似簡單,卻蘊含很深數學原理。比如“柯克曼女生問題”、“幻方”等,這些數學游戲豐富了組合數學的研究方法與內容。游戲往往比抽象的理論更有吸引力和挑戰性,通過數學游戲、趣味問題激發學生學習數學的興趣,讓學生感受到數學不僅是一種重要的“工具”也是一種思維模式,從而促進學生的數學學習以及數學觀的發展。
2.經典歷史名題,讓學生領略數學文化。古老的數學游戲和經典的數學名題是重要的數學史料,數學史料又是數學文化中的一個重要的組成部分,而歷史名題又是數學史料的一種很好的載體。教學中結合數學史的文化背景進行講解,可以使學生在感受趣味性同時,體會其中的文化性和思想性,領略數學文化。例如著名的Fibonacci兔子問題:把一對小兔子(雌、雄各一只)在某年的開始放到圍欄中,一個月后長成大兔子。之后每個月這對兔子都生出一對新兔子,其中雌、雄各一只。一個月后,每對新兔子每個月也生出一對新兔子,也是雌、雄各一只。問一年后圍欄中有多少對兔子?第n個月的兔子的對數用F■來表示,則它滿足帶初值的二階遞推關系式。法國的數學家Binet求出了數列{F■}■■的通項。而且由斐波那契數列中前一項與后一項的比值組成的分數列以■≈0.618為極限,這正是“黃金比”,由它產生的優選法“0.618法”是運用離散的手段來處理最優化問題。通過賞析名題,能夠使學生感受到數學不僅僅是一門科學,更是一種文化。
四、提高數學教師的專業素質方面的聯系
1.組合數學能夠提高數學老師的數學修養,進而提高教學質量。我們知道教師要上好一堂課,只了解和解決課本和參考書上的知識和問題是遠遠不夠的。教授必須具有與這堂課相關的許多直接或間接相關的知識,這就是對教師數學素養的要求。組合數學里包含的歷史典故及蘊含的組合思想,會讓數學教師了解和掌握更豐富的數學知識,從而提高數學教師的數學素質,提高解決問題的能力。因為組合數學問題在高中數學課程的各個模塊都有不同程度的應用,而且在數學競賽中出現頻率較高,更加需要數學教師掌握一定的組合數學知識和組合思想。
2.掌握組合數學中的解題思想、解題方法,提高數學教師的業務水平和能力。組合問題求解方法層出不窮、千變萬化,通過解決組合問題可以發現、歸結出許多有用的解題方法:(1)從組合學基本概念、基本原理出發的解題方法:①利用容斥原理、遞推關系、母函數方法――解計數問題。②利用抽屜原理――解決存在性問題。(2)從組合思想出發的解題方法:如組合對應法(一一對應)、分類法、組合分析法、放球模型法等。(3)在解決組合數學問題時還經常會用到數論方法:應用奇偶性、整除性等數論性質解決存在性問題。以及反證法和數學歸納法等。
組合數學的解題方法技巧性很強,教師通過學習組合數學更進一步學會數學思維,理解和掌握不同的解題方法,也可以積累豐富的解題技巧、思想,有助于拓展分析問題的思路進而提高教師的解題能力,提升專業素質。
參考文獻:
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(鄭州城市職業學院,河南 新密 452370)
【摘 要】設計是以FPGA為處理模塊,以VHDL做為描述語言。20MHz的晶振做為主時鐘,外部兩個按鍵分別是使能按鍵和復位按鍵,便于進行人工控制。該設計通過直接測量的方法對被測信號的頻率進行檢測并顯示。詳細介紹了系統的各個設計模塊,并對調試過程進行說明。該設計可以做成便攜式手持設備用于測量手機中的實時時鐘信號頻率,還可以對音頻信號的頻率進行檢測。
關鍵詞 FPGA;頻率計;VHDL;模塊設計;元件例化
0 引言
頻率計是根據其應用來設計的。頻率計數器最常見的應用是確定發射機和接收機的特性。發射機的頻率必須進行檢驗和校準,才能符合有關規章制度的要求。頻率計數器能對輸出頻率和一些關鍵的內部頻率點(如本振)進行測量,查明無線電發射時候是否滿足技術指標。
頻率計數器的另一些應用包括計算機領域,在此領域中的數據通信、微處理器和顯示器中都使用了高性能時鐘。對性能要求不高的應用領域包括對機電產品進行測量。本設計采用FPGA作為控制核心,利用直接測量法對被測信號的頻率進行測量顯示。
1 設計要求
1)設計4位十進制數字顯示的頻率計,其頻率測量范圍為10k—9999kHz;
2)要求量程能夠自動轉換;
3)當輸入的信號小于10kHz時,輸出顯示全0;當輸入的信號大于9999kHz時,輸出顯示全F。
2 設計原理
本設計利用直接測量法進行測量計算,用一個頻率穩定度高的頻率源作為基準時鐘,對比測量其他信號的頻率,也就是周期性的被測信號在單位時間內變化的次數。
計數器是嚴格按照f=N/T的定義進行測頻,其對應的測頻原理方框圖如圖1所示。工作時間波形如圖2所示。
頻率計的系統主要由被測信號、計數器電路、鎖存器電路、時分復用、譯碼顯示、時鐘輸入和分頻電路組成
2.1 整體設計思路
本設計以頻率為20MHz的晶振作為主時鐘,在設計中,需要用到的信號有頻率為5Hz的閘門信號,25Hz的按鍵消抖延時信號以及200Hz的數碼管動態顯示掃描信號;這三種信號由分頻器產生。分頻器產生的5Hz頻率的信號傳輸到計數器,計數器對閘門信號進行分析,在高電平期間計數器對被測信號的周期進行計數,當閘門信號為低電平時停止計數,將記錄的數據傳輸到鎖存器。鎖存器對數據鎖存后,計數器即可清零,為下一次計數做好準備。鎖存器再將本次記錄的數據傳輸到顯示模塊,顯示模塊對待顯示數據進行譯碼后輸出到數碼管進行顯示。計數器在正常工作狀態下,不斷記錄新數據,最終傳輸到顯示模塊,使頻率計實時更新數據。現將每個模塊的設計原理介紹如下。
2.2 計數器的設計
計數器的功能主要是在基準時間內對被測信號的周期進行計數如圖3所示。
其中enable是使能信號,高電平有效。cp3是閘門信號;input是被測信號;reset是復位信號,低電平有效;play0~play3是4位BCD顯示輸出,用于顯示0~9的數值;decimal是小數點輸出位。
使能信號enable由外部按鍵控制,當為高電平時計數器開始對被測信號進行測量;復位信號reset同樣由外部按鍵控制,當輸入低電平時系統復位;閘門信號cp3由經硬件描述語言編寫的分頻器對外部20M晶振進行分頻產生,cp3是周期為0.2s的方波信號;計數器正常工作時,當檢測到外部有被測信號input輸入時啟動計數功能;在閘門信號cp3的高電平時段內即0.1s對被測信號計數。計數器內部含有數據存儲單元play0~play3,將單位時間內檢測到的被測信號頻率進行記錄保存,待傳入顯示模塊。除了以上信號外,計數模塊還包含兩個溢出標志信號overflow和low,當被測信號的頻率小于10kHz或大于9999kHz時,頻率計顯示全“0”或全“F”。
2.3 鎖存器的設計
該部分電路用于對計數器的數據進行鎖存,保證計數模塊的數值能正確的輸出進行顯示。本模塊內部包含一個進程語句,敏感信號為閘門信號cp3和復位信號reset。當語句檢測到閘門信號cp3出現下降沿時,鎖存器將由計數器傳輸過來的信號進行鎖存,從而釋放計數器,使計數器能夠進行下一輪的計數,實現數據的實時更新。鎖存器的方塊圖如圖4所示。
2.4 分頻器的設計
該模塊中輸入端口cp_20m為20MHz外部晶振輸入端,分頻器利用硬件描述語言對晶振信號進行分頻,最終輸出3個不同頻率的信號,即cp1、cp2和cp3。在進行硬件描述時,先對晶振的20MHz信號進行50000分頻產生內部信號cp(頻率為400Hz的信號)。信號cp1為cp的2分頻輸出頻率為200Hz用于動態掃描顯示的時基信號;信號cp2為cp1的8分頻輸出頻率為25Hz,用于按鍵的消抖;信號cp3為cp1的40分頻輸出頻率為5Hz,即形成一個0.1S的閘門時間,做為計數器的閘門信號等。分頻器方塊圖如圖5所示。
2.5 顯示電路的設計
該模塊是描述動態掃描數碼管顯示代碼。其中cp1是一個200Hz的掃描頻率。p0,p1,p2,p3是從鎖存器傳輸過來的4個待顯示十進制數,信號show為送入到數碼管的輸出字形碼信號,sel為數碼管的位選信號。low和overflow為兩個溢出狀態標志信號。在代碼中利用cp1的上升沿觸發進程語句,進程語句中先判斷位選信號該顯示哪一位;例如顯示第一位時,對位選信號賦值sel<=“0001”,然后對第一位數據p0進行譯碼,輸出到數碼管的字形端進行顯示,以此類推,每5ms(cp1為200Hz)顯示一位數據,四位數據循環顯示使數碼管穩定顯示數據。
2.6 頂層文件的設計
頂層文件的設計可以先用原理圖輸入法,對各個模塊進行正確連線,待調試無誤后,再根據原理圖輸入法,采用元件例化的方法對頂層文件進行描述。頂層原理圖如圖6所示。
3 調試技巧
在調試過程中以各個模塊為單位,編好代碼后先進性波形圖仿真,對各個模塊的波形圖進行分析,如存在問題及時對代碼進行分析修改;若波形圖不存在問題再進行整體電路的描述設計。若直接進行整體設計再分析的話,很難判斷錯誤出現的位置,導致設計效率的降低。另外在對計數模塊進行波形仿真時,建議先將起初的50000分頻適當修改為500分頻,并在設置被測信號的頻率時也相應的降低頻率。若不進行修改,在進行波形仿真時,軟件要仿真運算很長時間,同樣會降低效率。當對計數模塊的波形分析無誤后再改回原代碼的50000分頻既可。
4 硬件配置
本設計的硬件測試是基于GW48系列SOPC/EDA實驗開發系統現代DSP實驗開發系統,該設備的顯示模塊采用動態掃描時,其數碼管的硬件引腳配置如圖7所示。
數碼管的字形碼分別對應管腳:a:173;b:169;c:168;d:167;e:166;f:165;g:164;h:163四位數碼管的位選端分別對應管腳:個位:162;十位:161;百位:160;千位:159。
參考文獻
[1]譚會生.EDA技術及應用實踐[M].2版.湖南大學出版社,2010.
[2]潘松,黃繼業.EDA技術實用教程[M]..3版.科學出版社,2006.
【關鍵詞】FPGA;增量式編碼接口;電路設計;ARM
前言:作為目前國內外應用較多的傳感器,光電編碼器可以以光電轉換的形式將輸出軸上的幾何機械位移量轉變為脈沖量與數字量可以較好的滿足信息的傳遞、輸出、儲存和應用。增量式編碼器是光電編碼器的一種主要形式,近年來,在我國的信息領域得到了廣泛應用。本文通過對增量式編碼器接口電路設計的基本原理進行分析,并結合增量式編碼器的相關概念和特點,為基于FPGA的增量式編碼器接口電路提供了合理的設計思路。
一、增量式編碼器簡述
增量式編碼器是將輸出軸上的機械位移轉換為具有周期性的電信號,再將此電信號轉變為計數脈沖,進而將位移的大小用脈沖個數來表示的一種光電編碼器[1]。增量式編碼器的優點為構造和原理較為簡單、支持其運作的機械平均壽命最高可達幾萬小時、抗外部干擾能力強且穩定性與安全性較高,適用于長距離的電路信號傳輸。
二、增量式編碼器接口電路設計的基本原理
(一)四倍頻與鑒相電路的設計原理
增量式編碼器運行過程中,流經其內部的兩路信號(設為A相信號與B相信號)在上升沿與下降沿的過程中各自變化了兩次,且在電路轉換的一個周期內,無論A相信號與B相信號如何變化,其范圍均處于00-10-11-01-00與00-01-11-10-00之中。此外,由于A、B兩路信號的頻率要比系統時鐘的時鐘信號低得多,因此,利用系統時鐘對A、B兩路信號進行出發判斷,進而產生四倍頻脈沖信號與鑒相電平[2]。此時,增量式編碼器中的計數器則會通過觸發四倍頻脈沖器的跳變沿將兩路信號的產生的脈沖個數進行計數,以完成位移向電路信號的轉化工作。鑒別電機正反轉的具體方法為:如鑒相電平在00-10-11-01-00范圍內的輸出為0,說明電機正轉;若在00-01-11-10-00范圍內的輸出為1,則說明計數器在做單位為1的減法計數。
(二)基于FPGA的ARM接口設計原理
由于數據總線是編碼器計數值輸出進而傳達到ARM(RISC微處理器)的媒介,而FPGA本身的配置時間通常要大于同一系統中ARM的上電加載程序時間,又由于ARM芯片的數據總線是與系統中FPGA的控制及檢測通道相連,通道內的電平值會有一部分存在FGPA在加載完成后的數據總線當中。因此,ARM芯片在進行電加載程序時會和系統的現場可編程門陣列發生較大沖突,造成系統無法讀取正確的數據。
為了保證ARM可以將增量式編碼器的計數值正確讀取出來,將專門刪除電子目錄的讀使能信號RD作為數據總線的三態控制信號與增量式編碼器連接,而在系統運行時,只有讀使能信號與地址信號均被選通時,由編碼器內的計數器所計算出的16位計數值才得以導通,進而傳輸到數據總線上[3]。
三、基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計方法
利用QuartusⅡ軟件(Altera公司開發的FPGA/PLD綜合性軟件)以混合模式的電路工程設計方法進行增量式編碼器接口的電路設計。首先,構造出系統的四倍頻模塊和鑒相模塊,在QuartusⅡ軟件平臺上通過利用標準硬件描述語言VHDL實現上述兩個模塊的功能。具體流程為:編碼器前級四倍頻模塊與鑒相模塊分別向線路輸出四倍頻信號與鑒相信號,設定計數器以信號輸出的方向依據對其進行雙向計數,當讀使能信號與輸出地址信號均被選通時,將相關數據經由數據總線顯現到計數器終端屏幕上。至此,完成電路接口的位移和電能轉換。
四、時序仿真與驗證結果分析
就本文而言,所選取的FPGA芯片的型號為E144C8,仿真平臺QuartusⅡ的版本為QuartusⅡ8.1,經由仿真平臺建立增量式編碼器的波形仿真文件對所涉及電路接口的仿真驗證,并將系統編譯后的仿真波形記錄下來。在此基礎上,通過建立邏輯分析文件的形式對經由增量式編碼器轉化而來的電路內部信號進行實時采集和監測,進而將系統邏輯分析儀的采集信號波形進行記錄并加以分析。
通過對上述系統編譯的仿真波形與邏輯分析儀的采集信號波形進行分析,得出結論如下:(1)記錄增量式編碼器正轉時的仿真波形,并對其觀察和分析可知,當計數值count_out由初始值0000增至000F時,系統實現四倍頻加計數;(2)記錄增量式編碼器反轉時的仿真波形,通過對其觀察發現計數值count_out由(1)中的末值000F將至0003時,系統實現四倍頻減計數;(3)對增量式編碼器正反轉切換時的仿真波形進行記錄并加以分析發現,正反轉切換時,位于某項信號后,另一相信號前的第一個定時器INCLK的上升沿,其計數方向立刻發生轉變,即由加計數變為減計數。(4)對邏輯信號儀采集的信號波形進行分析可知,當讀使能型號RD波形較低且地址信號為00h時,增量式編碼器中計數器所顯現的計數值則會經由三態總線傳輸到系統的數據總線上。。綜上所述,本文所涉及的電路已基本實現了增量式編碼器的四倍頻、雙相信號計數以及信號鑒別和ARM的通信功能。
結論:本文以基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計為研究對象,通過對增量式編碼器的概念和優點進行分析,從四倍頻與鑒相電路以及基于FPGA的ARM接口設計原理等方面對增量式編碼器接口電路設計的基本原理展開了深入研究。在此基礎上,結合增量式編碼器接口電路的設計方法對其時序仿真進行了模擬分析。可見,未來加強對基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計在ARM上應用的研究力度,對于實現信號的自動檢測與自動控制具有重要的現實意義。
參考文獻:
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